Երկար հեռավորության վրա 3D պատկերացումը հասել է մեկ կիլոմետրի նշագծի

Հետազոտողները մշակել են լազերային համակարգով աշխատող տեսախցիկ համակարգ, որն արձանագրում է օբյեկտների բարձր բանաձևի 3D պատկերներ `հեռավորությունից մինչև մեկ կիլոմետր (3000 ոտնաչափ) հեռավորության վրա:

Գործընթացը կոչվում է -ամանակի թռիչքի (ToF) խորության պատկերացում ՝ ելնելով այն ժամանակից, երբ լազերի կողմից արտանետվող լույսը պետք է վերադառնա դեպի իր աղբյուրը ՝ լուսանկարված օբյեկտը ցատկելուց հետո:

Հետազոտողները տեսախցիկը փորձարկել են իրենց վրա ՝ 910 մետր հեռավորությունից: Լազերի երկար ալիքի երկարությունը այն անվտանգ է դարձնում աչքերի համար:

Մինչ այժմ միջքաղաքային 3D պատկերների տիրույթը շատ սահմանափակ էր

Այստեղ կիրառվող տեխնոլոգիան նման է ռադարներին, բայց միկրոալիքային վառարանի փոխարեն օգտագործում է լույսը: 3D- ով օբյեկտների կամ տեսարանների քարտեզագրման համար գիտնականները նախագծում են լազերային ճառագայթ և չափում, թե որքան ժամանակ է պահանջվում լույսի վերադարձի համար:

ToF խորության պատկերացումն արդեն կատարվում է կիրառվում են ինքնավար մեքենաների համար մեքենայական տեսողության և նավիգացիոն համակարգերում:

Սակայն մինչ այժմ ընդգրկված տեսականին համեմատաբար կարճ էր: Բացի այդ, ToF սարքերը խնդիրներ ունեին շատ մակերեսների հետ, որոնք ինֆրակարմիր լույսը պատշաճ կերպով չեն արտացոլում:

Վերջերս Շոտլանդիայի Էդինբուրգից գիտնականները զբաղվել են այդ թերություններով և իրենց արդյունքների մասին զեկուցել են «Օպտիկական հասարակության» միջազգային ամսագրում ՝ «Optics Express» - ում:

Միլիմետր մասշտաբի ճշգրտություն երկար հեռավորությունների վրա

Էդինբուրգի «Հերիոթ-Ուոթ» համալսարանի պրոֆեսոր eraերալդ Բյուլլերի ղեկավարությամբ հետազոտողների թիմին հաջողվել է արձանագրել օբյեկտների մանրամասն բարձր լուծաչափով 3D պատկերներ `հեռավորության վրա մինչև մեկ կիլոմետր հեռավորության վրա:

Նրանց տեսախցիկների համակարգը արագորեն ավլում է ցածր էներգիայի լազերային ճառագայթներ, երկար հեռավորությունների վրա: Այնուհետև այն գրավում է վերադարձող լույսը և գծագրում յուրաքանչյուր առանձին ֆոտոնի շրջադարձային ժամանակը մատրիցայի վրա, փիքսել առ պիքսել:

Ի տարբերություն անցյալի խորության պատկերման մեքենաների, սա օգտագործում է լազերի ավելի երկար ալիքի երկարություններ (շուրջ 1560 նանոմետր), որոնք հնարավորություն են տալիս գրանցել հյուսվածքների ավելի բարձր տիրույթ, ինչպես հագուստի իրեր:

Այս ավելի երկար ալիքի երկարությունը ՝ ավելի քան 1550 նանոմետր, ունեն ավելի լավ մթնոլորտի թուլացում, ինչը նշանակում է, որ նրանք ավելի արագ են երթևեկում, և նրանց ազդանշանն ավելի հեշտ է հայտնաբերել ՝ առանձնանալով արևի աղմուկի մակարդակից: Այս երկու գործոններն էլ նպաստում են մինչև մեկ կիլոմետրի ավելացված տարածությանը:

Այս ալիքի մեկ այլ դրական կողմը այն է, որ դա է անվտանգ աչքերի համար, եթե այն օգտագործվում է ցածր էներգիայի պայմաններում.

Չնայած այն կարող է տարբերակել հագուստը, սակայն տեսախցիկը դեռ չի կարող մշակել մարդու դեմքերը ՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ մաշկը հեշտությամբ կլանում է լույսը: Այնուամենայնիվ, մաշկի արտացոլման բնութագրերը քրտնարտադրության ժամանակ բարելավվում են:

Դեմքի վերջնական նույնականացումից բացի, տեսախցիկի համակարգը կարող է օգտագործվել դժվար տեսանելիության պայմաններում նավարկելու համար, կամ ինչպես Gերալդ Բուլլերն է առաջարկում, ինքնաթիռներից բուսականության առողջության սկանավորումը, գնահատելով հնարավոր վտանգները, չափելով երկրաբանական փոփոխությունները կամ բարելավելով օվկիանոսների քարտեզագրումը: